JPH11269352A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents
Epoxy resin composition for sealing semiconductorInfo
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- JPH11269352A JPH11269352A JP7464598A JP7464598A JPH11269352A JP H11269352 A JPH11269352 A JP H11269352A JP 7464598 A JP7464598 A JP 7464598A JP 7464598 A JP7464598 A JP 7464598A JP H11269352 A JPH11269352 A JP H11269352A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高熱伝導性および
トランスファー成形等の成形時での流動性の双方に優れ
た半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which has both high thermal conductivity and excellent fluidity during molding such as transfer molding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体
素子は、通常、セラミックパッケージもしくはプラスチ
ックパッケージ等により封止され半導体装置化されてい
る。上記セラミックパッケージは、構成材料そのものが
耐熱性を有し、耐透湿性にも優れているため、温度，湿
度に対して強く、信頼性の高い封止が可能である。しか
しながら、構成材料が比較的高価なものであることと、
量産性に劣るという欠点があるため、最近では上記プラ
スチックパッケージを用いた樹脂封止が主流になってい
る。この種のプラスチックパッケージ材料には、従来か
らエポキシ樹脂組成物が用いられている。このエポキシ
樹脂組成物は、電気絶縁性，機械的特性，耐薬品性等に
優れているため、信頼性が高く半導体装置の樹脂封止に
広く用いられている。2. Description of the Related Art Semiconductor elements such as transistors, ICs and LSIs are usually sealed in a ceramic package or a plastic package to form a semiconductor device. Since the ceramic package itself has heat resistance and excellent moisture permeability, the ceramic package is resistant to temperature and humidity and can be sealed with high reliability. However, the construction materials are relatively expensive,
Due to the drawback of inferior mass productivity, resin sealing using the above plastic package has recently become the mainstream. An epoxy resin composition has conventionally been used for this type of plastic package material. This epoxy resin composition is excellent in electrical insulation, mechanical properties, chemical resistance and the like, and therefore has high reliability and is widely used for resin sealing of semiconductor devices.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】そして、このようなエ
ポキシ樹脂組成物に対して要求される特性の一つに熱伝
導性があげられるが、上記熱伝導性を向上させるために
球状アルミナ粉末を配合させることが従来から行われて
いる。その結果、上記球状アルミナ粉末を配合すること
により熱伝導性は向上して高熱伝導性という点において
は満足のいくものが得られるが、このエポキシ樹脂組成
物を封止材料として用いた場合、トランスファー成形時
の流動性に劣るという問題があった。One of the properties required for such an epoxy resin composition is thermal conductivity. To improve the thermal conductivity, spherical alumina powder is used. Mixing has conventionally been performed. As a result, the thermal conductivity is improved by blending the spherical alumina powder, and a satisfactory thermal conductivity can be obtained. However, when the epoxy resin composition is used as a sealing material, There was a problem that the fluidity during molding was poor.
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、高熱伝導性およびトランスファー成形等の成形
時での流動性の双方に優れた半導体封止用エポキシ樹脂
組成物の提供をその目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which has both high thermal conductivity and excellent fluidity during molding such as transfer molding. And
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂およびフェノール樹脂とともに下記の（Ｃ）成
分を含有するという構成をとる。 （Ｃ）粒度分布が下記の〜に示す累積重量百分率
（全体を１００重量％とした場合）に設定されている球
状アルミナ粉末。 粒径１．０μｍ以下のものが４重量％以上。 粒径１２μｍ以下のものが１５〜４５重量％。 粒径２４μｍ以下のものが３５〜７０重量％。 粒径４８μｍ以下のものが６５〜９５重量％。 粒径１００μｍ以上のものが５重量％以下。In order to achieve the above object, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises the following component (C) together with an epoxy resin and a phenol resin. (C) Spherical alumina powder whose particle size distribution is set to the following cumulative weight percentage (when the whole is 100% by weight). Those having a particle size of 1.0 μm or less are 4% by weight or more. Those having a particle size of 12 μm or less account for 15 to 45% by weight. 35 to 70% by weight having a particle size of 24 μm or less. 65 to 95% by weight having a particle size of 48 μm or less. 5% by weight or less of particles having a particle size of 100 μm or more.
【０００６】上記目的を達成するために、本発明者ら
は、半導体装置の封止に用いられるエポキシ樹脂組成物
の組成を中心に一連の研究を重ねた。その結果、上記特
定の粒度分布を有する球状アルミナ粉末〔（Ｃ）成分〕
を用いると、球状アルミナ粉末を用いることによる高熱
伝導性はもちろん、流動性においても満足のいく半導体
封止用のエポキシ樹脂組成物が得られることを見出し本
発明に到達した。In order to achieve the above object, the present inventors have conducted a series of studies focusing on the composition of an epoxy resin composition used for encapsulating a semiconductor device. As a result, spherical alumina powder having the above specific particle size distribution [component (C)]
The present inventors have found that an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor can be obtained by using spheroidal alumina powder, which is satisfactory in fluidity as well as high thermal conductivity by using spherical alumina powder, and reached the present invention.
【０００７】そして、本発明において、上記球状アルミ
ナ粉末〔（Ｃ）成分〕とともにシリカ粉末を併用した場
合、高熱伝導性および低線膨張化が得られるようにな
る。In the present invention, when silica powder is used in combination with the spherical alumina powder [component (C)], high thermal conductivity and low linear expansion can be obtained.
【０００８】また、本発明のエポキシ樹脂組成物におい
て、上記球状アルミナ粉末〔（Ｃ）成分〕に加えてブタ
ジエン系ゴム粒子を含有した場合、優れた高熱伝導性お
よび流動性とともに、低応力性に優れたものが得られる
ようになる。When the epoxy resin composition of the present invention contains butadiene rubber particles in addition to the spherical alumina powder (component (C)), the epoxy resin composition has excellent high thermal conductivity and fluidity and low stress. Excellent things will be obtained.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明について詳しく説
明する。Next, the present invention will be described in detail.
【００１０】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、フェノール樹脂（Ｂ成
分）と、特定の粒度分布を有する球状アルミナ粉末（Ｃ
成分）とを用いて得られるものであり、通常、粉末状も
しくはこれを打錠したタブレット状になっている。[0010] The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises an epoxy resin (component A), a phenol resin (component B), and a spherical alumina powder (C) having a specific particle size distribution.
Component), and is usually in the form of a powder or a tablet obtained by compressing the powder.
【００１１】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）は、１分子中
に２個以上のエポキシ基を有するものを用いることが好
ましく、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂，フェノールノボラック型エポキシ樹脂，ビスフェノ
ールＡノボラック型エポキシ樹脂，ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂，ビフェニル型エポキシ樹脂があげられ
る。これらは、単独であるいは２種類以上併せて使用さ
れる。これらのなかでも、エポキシ当量が１００〜３０
０，軟化点が５０〜１３０℃のものが特に好適に用いら
れる。さらに、本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ成
分）としては、上記条件に加え、耐湿信頼性という観点
から、イオン性不純物および加水分解性イオンの含有量
が少ないものほど特に好ましく用いられる。具体的に
は、遊離のナトリウムイオン濃度および塩素イオン濃度
がそれぞれ５ｐｐｍ以下であり、かつ加水分解性の塩素
イオン濃度が６００ｐｐｍ以下のエポキシ樹脂である。The epoxy resin (component A) preferably has two or more epoxy groups in one molecule. For example, cresol novolak epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, bisphenol A novolak epoxy Resin, bisphenol A type epoxy resin and biphenyl type epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the epoxy equivalent is 100-30.
Those having a softening point of 50 to 130 ° C are particularly preferably used. Further, as the epoxy resin (component A) used in the present invention, in addition to the above-mentioned conditions, from the viewpoint of moisture resistance reliability, those having lower contents of ionic impurities and hydrolyzable ions are particularly preferably used. Specifically, it is an epoxy resin having a free sodium ion concentration and a chloride ion concentration of 5 ppm or less, respectively, and a hydrolyzable chloride ion concentration of 600 ppm or less.
【００１２】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用い
られるフェノール樹脂（Ｂ成分）は上記エポキシ樹脂の
硬化剤として作用するものであって、特に限定するもの
ではなく各種フェノール樹脂が用いられる。例えば、フ
ェノールノボラック樹脂があげられ、なかでも、このフ
ェノールノボラック樹脂として、水酸基当量が７０〜１
５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好
ましい。The phenol resin (component B) used together with the epoxy resin (component A) acts as a curing agent for the epoxy resin, and is not particularly limited, and various phenol resins are used. For example, a phenol novolak resin is mentioned, and among these, a phenol novolak resin having a hydroxyl equivalent of 70 to 1 is preferred.
It is preferable to use one having a softening point of 50 to 110 ° C.
【００１３】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール
樹脂（Ｂ成分）との配合割合は、上記エポキシ樹脂中の
エポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が
０．５〜２．０当量となるように設定することが好まし
い。より好ましくは、０．８〜１．２当量の範囲であ
る。The mixing ratio of the epoxy resin (component A) and the phenol resin (component B) is such that the hydroxyl group in the phenol resin is 0.5 to 2.0 equivalents per equivalent of epoxy group in the epoxy resin. It is preferable to set More preferably, it is in the range of 0.8 to 1.2 equivalents.
【００１４】上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられ
る球状アルミナ粉末（Ｃ成分）は、下記の〜に示す
累積粒度分布（全体を１００重量％とする）に設定され
た粒度分布を有している。すなわち、このような累積粒
度分布を有することにより、高熱伝導性とともに優れた
流動性をも備えるようになり、下記の累積粒度分布を外
れた球状アルミナ粉末では本発明の目的とする優れた流
動性が得られない。なお、下記に示す累積粒度分布は、
例えば、の粒径１２μｍ以下のものが１５〜４５重量
％とは、この累積重量％には、の粒径１．０μｍ以下
のものも含む趣旨である。したがって、の粒径２４μ
ｍ以下のものには、の粒径１．０μｍ以下のもの、お
よび、粒径１２μｍ以下のものも含まれる。 粒径１．０μｍ以下のものが４重量％以上。 粒径１２μｍ以下のものが１５〜４５重量％。 粒径２４μｍ以下のものが３５〜７０重量％。 粒径４８μｍ以下のものが６５〜９５重量％。 粒径１００μｍ以上のものが５重量％以下。The spherical alumina powder (component C) used together with the above-mentioned component A and component B has a particle size distribution set to the following cumulative particle size distribution (total is 100% by weight). That is, by having such a cumulative particle size distribution, it becomes to have excellent fluidity as well as high thermal conductivity, and the spherical alumina powder deviated from the following cumulative particle size distribution has excellent fluidity as the object of the present invention. Can not be obtained. The cumulative particle size distribution shown below is
For example, 15 to 45% by weight of those having a particle size of 12 μm or less means that the cumulative weight% includes those having a particle size of 1.0 μm or less. Therefore, the particle size of 24μ
m or less include those having a particle size of 1.0 μm or less and those having a particle size of 12 μm or less. Those having a particle size of 1.0 μm or less are 4% by weight or more. Those having a particle size of 12 μm or less account for 15 to 45% by weight. 35 to 70% by weight having a particle size of 24 μm or less. 65 to 95% by weight having a particle size of 48 μm or less. 5% by weight or less of particles having a particle size of 100 μm or more.
【００１５】上記の粒径１００μｍ以上のものについ
て、その粒径の範囲は、１００μｍ以上１３０μｍ以下
の範囲が好適である。With respect to the particles having a particle diameter of 100 μm or more, the range of the particle diameter is preferably 100 μm or more and 130 μm or less.
【００１６】そして、本発明に用いられる球状アルミナ
粉末は、上記のような特定の粒度分布を有するととも
に、平均粒径が１０〜５０μｍの範囲であることが好ま
しく、より好ましくは平均粒径１５〜４０μｍである。The spherical alumina powder used in the present invention has the above specific particle size distribution, and preferably has an average particle size in the range of 10 to 50 μm, more preferably 15 to 50 μm. 40 μm.
【００１７】さらに、本発明においては、上記球状アル
ミナ粉末のみで無機質充填剤成分を構成してもよいし、
上記球状アルミナ粉末とともに、シリカ粉末を併用して
もよい。このように、球状アルミナ粉末とともにシリカ
粉末を併用することにより、封止材料の低コスト化が図
られる。上記シリカ粉末としは、具体的には、結晶性シ
リカ粉末，溶融シリカ粉末があげられる。これらは、単
独であるいは併せて用いられる。そして、得られる製品
の熱伝導率を考慮した場合、シリカ粉末としては、結晶
性シリカ粉末を用いることが好ましく、なかでも、結晶
性摩砕シリカ粉末が好ましく用いられる。上記シリカ粉
末に関して、流動性を考慮した場合、平均粒径５〜５０
μｍの範囲のものを用いることが好ましく、特に好まし
くは平均粒径１０〜３０μｍの範囲である。Further, in the present invention, the inorganic filler component may be constituted only by the spherical alumina powder,
A silica powder may be used together with the spherical alumina powder. As described above, by using the silica powder together with the spherical alumina powder, the cost of the sealing material can be reduced. Specific examples of the silica powder include a crystalline silica powder and a fused silica powder. These are used alone or in combination. Then, in consideration of the thermal conductivity of the obtained product, it is preferable to use crystalline silica powder as the silica powder, and in particular, crystalline ground silica powder is preferably used. Regarding the above silica powder, when the fluidity is considered, the average particle size is 5 to 50.
It is preferable to use one having a range of μm, particularly preferably 10 to 30 μm.
【００１８】上記球状アルミナ粉末（Ｃ成分）の含有量
は、エポキシ樹脂組成物全体に対して５０〜９２重量％
の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは７０
〜８８重量％である。すなわち、球状アルミナ粉末（Ｃ
成分）の含有量が少な過ぎると、充分な熱伝導性および
低線膨張化，樹脂強度が得られ難く、逆に多過ぎると充
分な流動性が得られ難い傾向がみられるからである。ま
た、球状アルミナ粉末とともにシリカ粉末を併用する場
合も、併用した場合の合計量が上記球状アルミナ粉末の
配合量とみなし上記と同様の配合量の設定となる。The content of the spherical alumina powder (component C) is 50 to 92% by weight based on the whole epoxy resin composition.
Is preferably set in the range of, particularly preferably 70
~ 88% by weight. That is, spherical alumina powder (C
If the content of the component (A) is too small, it is difficult to obtain sufficient thermal conductivity, low linear expansion and resin strength, while if it is too large, it tends to be difficult to obtain sufficient fluidity. Also, when silica powder is used together with the spherical alumina powder, the total amount when the silica powder is used together is regarded as the blending amount of the spherical alumina powder, and the blending amount is set similarly to the above.
【００１９】また、上記球状アルミナ粉末（Ｃ成分）と
ともにシリカ粉末を併用する場合において、球状アルミ
ナ粉末とシリカ粉末を併用する場合の両者の混合割合
は、重量基準で、〔シリカ粉末重量／（シリカ粉末重量
＋アルミナ粉末重量）〕×１００＝１０〜５０重量％の
範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは２０〜
４０重量％である。すなわち、シリカ粉末の混合割合が
上記設定を上回ると、充分な熱伝導性が得られ難いとい
う傾向がみられる。When the silica powder is used in combination with the spherical alumina powder (component C), the mixing ratio of the spherical alumina powder and the silica powder when they are used in combination is expressed by [weight of silica powder / (silica powder) Powder weight + alumina powder weight)] × 100 = preferably in the range of 10 to 50% by weight, particularly preferably 20 to
40% by weight. That is, if the mixing ratio of the silica powder exceeds the above-mentioned setting, there is a tendency that it is difficult to obtain sufficient thermal conductivity.
【００２０】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
においては、上記Ａ〜Ｃ成分とともに、さらにブタジエ
ン系ゴム粒子を配合してもよい。上記ブタジエン系ゴム
粒子を配合することにより、半導体パッケージに対して
低応力化作用および耐熱衝撃性が付与される。そして、
ブタジエン系ゴム粒子としては、例えば、メチルメタク
リレート−ブタジエン−スチレン共重合樹脂を用いるこ
とが他の樹脂成分の反応性という点から好ましく用いら
れる。さらに、上記３元共重合樹脂であるメチルメタク
リレート−ブタジエン−スチレン共重合樹脂以外に、ア
クリル酸メチル−ブタジエン−スチレン、アクリル酸メ
チル−ブタジエン−ビニルトルエン、ブタジエン−スチ
レン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−ビニルトルエ
ン、ブタジエン−ビニルトルエン等があげられる。上記
メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合樹
脂において、なかでも、ブタジエンの組成比率が７０重
量％以下、メタクリル酸メチルの組成比率が１５重量％
以上のものが好ましい。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention may further contain butadiene rubber particles in addition to the above-mentioned components A to C. By blending the butadiene-based rubber particles, a semiconductor package is provided with a low stress action and a thermal shock resistance. And
As the butadiene rubber particles, for example, a methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer resin is preferably used from the viewpoint of reactivity of other resin components. Further, in addition to the methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer resin which is the above terpolymer resin, methyl acrylate-butadiene-styrene, methyl acrylate-butadiene-vinyltoluene, butadiene-styrene, methyl methacrylate-butadiene-vinyl resin Toluene, butadiene-vinyltoluene and the like can be mentioned. In the methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer resin, the composition ratio of butadiene is 70% by weight or less, and the composition ratio of methyl methacrylate is 15% by weight.
The above are preferred.
【００２１】上記ブタジエン系ゴム粒子の配合量は、エ
ポキシ樹脂組成物全体に対して０．１〜５重量％の範囲
に設定することが好ましく、特に好ましくは０．５〜２
重量％である。すなわち、ブタジエン系ゴム粒子の含有
量が少な過ぎると、充分な低応力性が得られ難く、逆に
多過ぎると、粘度の上昇や流動性の低下傾向がみられる
からである。The compounding amount of the butadiene rubber particles is preferably set in the range of 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0.5 to 2% by weight, based on the whole epoxy resin composition.
% By weight. That is, if the content of butadiene-based rubber particles is too small, it is difficult to obtain a sufficiently low stress, whereas if it is too large, the viscosity tends to increase and the fluidity tends to decrease.
【００２２】さらに、本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分およびブタジエン系ゴム
粒子に加えて、必要に応じて、シランカップリング剤，
硬化促進剤，離型剤，難燃剤，難燃助剤，カーボンブラ
ック等の着色剤等の各種添加剤が適宜配合される。Further, the epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention may further comprise a silane coupling agent, if necessary, in addition to the components A to C and the butadiene rubber particles.
Various additives such as a curing accelerator, a release agent, a flame retardant, a flame retardant auxiliary, and a coloring agent such as carbon black are appropriately blended.
【００２３】上記シランカップリング剤は、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が
あげられる。Examples of the silane coupling agent include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
【００２４】上記硬化促進剤は、２−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾール類，三級アミン類，有機リン化合物
等があげられる。Examples of the curing accelerator include imidazoles such as 2-methylimidazole, tertiary amines, and organic phosphorus compounds.
【００２５】上記離型剤は、ステアリン酸，パルミチン
酸等の長鎖カルボン酸、ステアリン酸亜鉛，ステアリン
酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩、カルナバワ
ックス，モンタンワックス等のワックス類等があげられ
る。Examples of the release agent include long-chain carboxylic acids such as stearic acid and palmitic acid, metal salts of long-chain carboxylic acids such as zinc stearate and calcium stearate, and waxes such as carnauba wax and montan wax. .
【００２６】上記難燃剤は、ノボラック型ブロム化エポ
キシ樹脂，ビスフェノールＡ型ブロム化エポキシ樹脂等
があげられる。Examples of the flame retardant include a novolak type brominated epoxy resin and a bisphenol A type brominated epoxy resin.
【００２７】上記難燃助剤は、三酸化アンチモン，五酸
化アンチモン等があげられる。Examples of the flame retardant aid include antimony trioxide and antimony pentoxide.
【００２８】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、上記添加剤の他に、さらに、耐湿信頼性テストに
おける信頼性向上を目的として、ハイドロタルサイト類
等のイオントラップ剤等を配合してもよい。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention further contains, in addition to the above additives, an ion trapping agent such as hydrotalcite for the purpose of improving reliability in a moisture resistance reliability test. May be.
【００２９】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、例えば、つぎのようにして製造することができる。
すなわち、上記エポキシ樹脂（Ａ成分），フェノール樹
脂（Ｂ成分），球状アルミナ粉末（Ｃ成分）、さらに場
合によりブタジエン系ゴム粒子ならびに必要に応じて各
種の添加剤をそれぞれ適宜の割合で配合し、予備混合す
る。そして、ミキシングロール機等の混練機により加熱
状態で混練して溶融混合する。ついで、これを室温に冷
却した後、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打
錠するという一連の工程により製造することができる。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can be produced, for example, as follows.
That is, the epoxy resin (component A), the phenol resin (component B), the spherical alumina powder (component C), and optionally butadiene-based rubber particles, and if necessary, various additives are blended in appropriate proportions. Premix. Then, the mixture is kneaded in a heated state by a kneading machine such as a mixing roll machine and melt-mixed. Then, after cooling to room temperature, it can be manufactured by a series of steps of pulverizing by a known means and tableting as required.
【００３０】また、上記半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、例えば、ブタジエン系ゴム粒子を用いる場合、つ
ぎのような予備混合を経て加熱等により溶融混練した
後、製造することもできる。すなわち、まず、ブタジエ
ン系ゴム粒子の少なくとも一部と、フェノール樹脂（Ｂ
成分）の少なくとも一部とを予め予備混合する。つい
で、この予備混合物に、残りの残余成分を配合し、加熱
等により溶融混練する。ついで、これを室温に冷却した
後、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠する
という一連の工程により製造することができる。When butadiene rubber particles are used, for example, the epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor can also be manufactured after melt kneading by heating or the like after the following premixing. That is, first, at least a part of the butadiene rubber particles and the phenol resin (B
And at least a portion of component (A). Next, the remaining mixture is blended with the remaining mixture and melt-kneaded by heating or the like. Then, after cooling to room temperature, it can be manufactured by a series of steps of pulverizing by a known means and tableting as required.
【００３１】上記予備混合を経由する製造工程では、ブ
タジエン系ゴム粒子の全部とフェノール樹脂（Ｂ成分）
の全部とを予め予備混合するという工程を経由すること
が好ましい。In the manufacturing process via the above-mentioned premixing, all of the butadiene rubber particles and the phenol resin (component B)
It is preferable to go through a step of preliminarily premixing all of the above.
【００３２】上記のように、エポキシ樹脂組成物の製造
工程において、ブタジエン系ゴム粒子と樹脂成分とを予
備混合し、ついで残余成分を配合する工程を経由する
と、ブタジエン系ゴム粒子の二次凝集物が生成され易い
という傾向が抑制され、上記ブタジエン系ゴム粒子を均
一に分散させることができる。As described above, in the process of preparing the epoxy resin composition, the pre-mixing of the butadiene-based rubber particles and the resin component, and then the process of blending the remaining components, leads to the secondary agglomeration of the butadiene-based rubber particles. Is suppressed, and the butadiene-based rubber particles can be uniformly dispersed.
【００３３】上記予備混合を経由する製造工程におい
て、予備混合した後、この予備混合物に残余成分を配合
するとあるが、この残余成分とは、予備混合工程で用い
なかった成分、すなわち、球状アルミナ粉末（Ｃ成分）
および他の添加剤はもちろん、予めブタジエン系ゴム粒
子とフェノール樹脂（Ｂ成分）とを予備混合する際に、
上記ブタジエン系ゴム粒子が全使用量の一部であった場
合は、残りのブタジエン系ゴム粒子を含み、上記フェノ
ール樹脂が全使用量の一部であった場合は、残りのフェ
ノール樹脂を含む。In the manufacturing process via the above-mentioned premixing, it is stated that after the premixing, the premix is mixed with the remaining components. The remaining components are components not used in the premixing process, that is, spherical alumina powder. (C component)
When pre-mixing the butadiene rubber particles and the phenol resin (component B) in advance, as well as other additives,
When the butadiene-based rubber particles are part of the total amount used, they contain the remaining butadiene-based rubber particles, and when the phenol resin is part of the total amount used, they contain the remaining phenolic resin.
【００３４】上記製造方法により得られるエポキシ樹脂
組成物を用いての半導体素子の封止方法は、特に制限さ
れるものではなく、通常のトランスファー成形等の公知
のモールド法により行うことができる。これにより得ら
れた半導体装置は、その封止パッケージが高熱伝導性を
有し、しかもトランスファー成形時等において流動性に
優れているため、信頼性の高い半導体装置が得られる。The method for encapsulating a semiconductor device using the epoxy resin composition obtained by the above production method is not particularly limited, and it can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding. The semiconductor device thus obtained has a highly reliable semiconductor device because the sealing package has high thermal conductivity and excellent fluidity during transfer molding or the like.
【００３５】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。Next, examples will be described together with comparative examples.
【００３６】まず、エポキシ樹脂組成物の調製に先立っ
て、下記の表１に示す、下記の成分を準備した。First, prior to the preparation of the epoxy resin composition, the following components shown in Table 1 below were prepared.
【００３７】〔エポキシ樹脂〕ｏ−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９５、軟化点７０
℃）[Epoxy resin] o-cresol novolak type epoxy resin (epoxy equivalent 195, softening point 70
℃)
【００３８】〔フェノール樹脂〕フェノールノボラック
樹脂（水酸基当量１０５、軟化点８３℃）[Phenol resin] Phenol novolak resin (hydroxyl equivalent 105, softening point 83 ° C)
【００３９】〔硬化促進剤〕１，８−ジアザビシクロ
〔５，４，０〕ウンデセン−７[Curing accelerator] 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7
【００４０】〔球状アルミナα，β〕まず、下記に示す
球状アルミナ粉末，およびを準備した。そして、
これら３種類の球状アルミナ粉末を下記の表１に示す配
合割合で混合することにより粒度分布の異なる２種類の
球状アルミナ粉末α，β（混合物）を作製した。得られ
た２種類の球状アルミナ粉末α，βの粒度分布の累積重
量百分率および平均粒径を下記の表１に示す。[Spherical Alumina α, β] First, the following spherical alumina powder was prepared. And
These three types of spherical alumina powders were mixed at the compounding ratios shown in Table 1 below to prepare two types of spherical alumina powders α and β (mixtures) having different particle size distributions. The following Table 1 shows the cumulative weight percentage and the average particle size of the particle size distribution of the obtained two types of spherical alumina powders α and β.
【００４１】球状アルミナ粉末：平均粒径３４．３μ
ｍ １０μｍ以下が１２重量％ １２μｍ以下が１４重量％ ２４μｍ以下が３５重量％ ４８μｍ以下が６９重量％ １００μｍ以下が９０重量％Spherical alumina powder: average particle size 34.3 μm
m 10 μm or less 12% by weight 12 μm or less 14% by weight 24 μm or less 35% by weight 48 μm or less 69% by weight 100 μm or less 90% by weight
【００４２】球状アルミナ粉末：平均粒径８．７μｍ １０μｍ以下が２８重量％ １２μｍ以下が３０重量％ ２４μｍ以下が６９重量％ ４８μｍ以下が９４重量％ １００μｍ以下が１００重量％Spherical alumina powder: Average particle size 8.7 μm 28% by weight of 10 μm or less 30% by weight of 12 μm or less 69% by weight of 24 μm or less 94% by weight of 48 μm or less 100% by weight of 100 μm or less
【００４３】球状アルミナ粉末：平均粒径０．８μｍ ０．５μｍ以下が３０重量％ １μｍ以下が８２重量％ ３μｍ以下が１００重量％Spherical alumina powder: average particle size 0.8 μm 30% by weight of 0.5 μm or less 82% by weight of 1 μm or less 100% by weight of 3 μm or less
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】〔溶融球状シリカ粉末ａ〕平均粒径２９μ
ｍの溶融球状シリカ粉末[Fused spherical silica powder a] Average particle size 29 μm
m fused spherical silica powder
【００４６】〔結晶性シリカ粉末ｂ〕平均粒径２３μｍ
の結晶性摩砕シリカ粉末[Crystalline silica powder b] Average particle size 23 μm
Crystalline ground silica powder
【００４７】〔シランカップリング剤〕γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン[Silane coupling agent] γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane
【００４８】〔ブタジエン系ゴム粒子〕メチルメタクリ
レート−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（平均粒径
０．２μｍ）[Butadiene rubber particles] Methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer resin (average particle size: 0.2 μm)
【００４９】〔離型剤〕カルナバワックスとポリエチレ
ンワックスの混合物（混合重量比：カルナバワックス／
ポリエチレンワックス＝８０／２０）[Release Agent] A mixture of carnauba wax and polyethylene wax (mixing weight ratio: carnauba wax /
(Polyethylene wax = 80/20)
【００５０】〔難燃剤〕ノボラック型ブロム化エポキシ
樹脂（エポキシ当量２７５、軟化点８４℃）[Flame retardant] Novolak type brominated epoxy resin (epoxy equivalent: 275, softening point: 84 ° C.)
【００５１】〔難燃助剤〕三酸化アンチモン[Flame retardant aid] Antimony trioxide
【００５２】[0052]
【実施例１〜８、比較例１〜２】下記の表２〜表３に示
す原料を同表に示す割合で配合し、ミキシングロール機
を用いて１００℃で３分間混練してシート状組成物を得
た。そして、このシート状組成物を粉砕し、目的とする
粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 2 The raw materials shown in the following Tables 2 and 3 were blended in the proportions shown in the same table and kneaded at 100 ° C. for 3 minutes using a mixing roll machine to form a sheet-like composition. I got something. Then, the sheet-like composition was pulverized to obtain a target powdery epoxy resin composition.
【００５３】[0053]
【表２】 [Table 2]
【００５４】[0054]
【表３】 [Table 3]
【００５５】上記各エポキシ樹脂組成物を用いて、スパ
イラルフロー値，弾性率および熱伝導率を下記の方法に
従って測定した。その結果を後記の表４〜表６に示す。Using each of the above epoxy resin compositions, a spiral flow value, an elastic modulus and a thermal conductivity were measured according to the following methods. The results are shown in Tables 4 to 6 below.
【００５６】〔スパイラルフロー値〕ＥＭＭＩ規格に準
じた金型を使用し、１７５℃×７０ｋｇ／ｃｍ2 の条件
で測定した。[Spiral flow value] The value was measured at 175 ° C x 70 kg / cm 2 using a mold conforming to the EMMI standard.
【００５７】〔弾性率〕ＪＩＳ Ｋ−６９１１に準じた
曲げ試験片を、１７５℃×１２０秒で成形し、１７５℃
×５時間でポストキュアした。これを島津製作所社製の
オートグラフを用いて曲げ試験を行い、その傾きから弾
性率を求めた。[Elastic Modulus] A bending test piece according to JIS K-6911 was molded at 175 ° C. × 120 seconds.
Post cure was performed for 5 hours. This was subjected to a bending test using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation, and the elastic modulus was determined from the inclination.
【００５８】〔熱伝導率〕８０×５０×２０ｍｍの成形
物を用い、京都電子工業社製のＱＴＭ−Ｄ３を用いて熱
伝導率を測定した。[Thermal Conductivity] The thermal conductivity was measured using a molded product of 80 × 50 × 20 mm using QTM-D3 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
【００５９】[0059]
【表４】 [Table 4]
【００６０】[0060]
【表５】 [Table 5]
【００６１】[0061]
【表６】 [Table 6]
【００６２】上記表４〜表６より、実施例品は比較例品
と比べてスパイラルフロー値が高く良好な流動性を有し
ていることがわかる。さらに、熱伝導率も高く、これら
のことから、流動性および高熱伝導性の双方に対して優
れたものであることは明らかである。また、ブタジエン
系ゴム粒子を配合した実施例４〜６品では、流動性およ
び高熱伝導性に優れていることはもちろん、低弾性率で
あり、低応力性をも兼ね備えたものであることがわか
る。これに対して、本発明の特徴的構成である粒度分布
を外れた球状アルミナβを用いた比較例１品は熱伝導率
は高かったが、スパイラルフロー値が低く、流動性に劣
っていた。また、充填剤として球状アルミナ粉末を用い
ずに結晶性シリカ粉末のみを用いた比較例２品は、熱伝
導率が低く、しかもスパイラルフロー値が低く、流動性
および高熱伝導性の双方とも劣っていた。From the above Tables 4 to 6, it can be seen that the product of the example has a higher spiral flow value and better fluidity than the product of the comparative example. Furthermore, the thermal conductivity is also high, and it is clear from these that they are excellent in both fluidity and high thermal conductivity. In addition, in Examples 4 to 6 in which butadiene-based rubber particles were blended, it can be seen that not only excellent fluidity and high thermal conductivity, but also low elasticity and low stress were obtained. . On the other hand, Comparative Example 1 using spherical alumina β deviated from the particle size distribution, which is a characteristic configuration of the present invention, had a high thermal conductivity, but had a low spiral flow value and was inferior in fluidity. Further, Comparative Example 2 using only crystalline silica powder without using spherical alumina powder as a filler has low thermal conductivity, low spiral flow value, and inferior in both fluidity and high thermal conductivity. Was.
【００６３】[0063]
【発明の効果】以上のように、本発明は、エポキシ樹脂
（Ａ成分），フェノール樹脂（Ｂ成分），特定の粒度分
布を有する球状アルミナ粉末（Ｃ成分）を含む半導体封
止用エポキシ樹脂組成物である。このため、このエポキ
シ樹脂組成物は良好な高熱伝導性を有するとともに、優
れた流動性を備えている。したがって、トランスファー
成形等の封止作業の作業性に優れ、半導体装置の製造効
率が向上し、信頼性に優れた半導体装置が得られる。As described above, the present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing an epoxy resin (component A), a phenol resin (component B), and a spherical alumina powder (component C) having a specific particle size distribution. Things. For this reason, this epoxy resin composition has good high thermal conductivity and excellent fluidity. Therefore, the workability of the sealing operation such as the transfer molding is excellent, the manufacturing efficiency of the semiconductor device is improved, and the semiconductor device having excellent reliability can be obtained.
【００６４】そして、上記球状アルミナ粉末（Ｃ成分）
とともにシリカ粉末を併用して無機質充填剤成分とした
場合、高熱伝導性および低線膨張化が得られるようにな
る。Then, the above-mentioned spherical alumina powder (component C)
When a silica powder is used in combination with the inorganic filler component, high thermal conductivity and low linear expansion can be obtained.
【００６５】さらに、本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物が、上記Ａ〜Ｃ成分に加えて、ブタジエン系ゴ
ム粒子を含有する場合、優れた高熱伝導性および流動性
とともに、低応力性に優れたものが得られるようにな
る。Further, when the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains butadiene rubber particles in addition to the above-mentioned components A to C, the epoxy resin composition has excellent high thermal conductivity and fluidity and low stress. Excellent things will be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 //(Ｃ０８Ｌ 63/00 9:00） ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C08K 3/36 C08K 3/36 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 // (C08L 63/00 9:00)
Claims (3)
もに下記の（Ｃ）成分を含有することを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。 （Ｃ）粒度分布が下記の〜に示す累積重量百分率
（全体を１００重量％とした場合）に設定されている球
状アルミナ粉末。 粒径１．０μｍ以下のものが４重量％以上。 粒径１２μｍ以下のものが１５〜４５重量％。 粒径２４μｍ以下のものが３５〜７０重量％。 粒径４８μｍ以下のものが６５〜９５重量％。 粒径１００μｍ以上のものが５重量％以下。1. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising the following component (C) together with an epoxy resin and a phenol resin. (C) Spherical alumina powder whose particle size distribution is set to the following cumulative weight percentage (when the whole is 100% by weight). Those having a particle size of 1.0 μm or less are 4% by weight or more. Those having a particle size of 12 μm or less account for 15 to 45% by weight. 35 to 70% by weight having a particle size of 24 μm or less. 65 to 95% by weight having a particle size of 48 μm or less. 5% by weight or less of particles having a particle size of 100 μm or more.
とともにシリカ粉末を併用してなる請求項１記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein a silica powder is used in combination with the spherical alumina powder as the component (C).
び（Ｃ）成分に加えて、さらにブタジエン系ゴム粒子を
含有する請求項１または２記載の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。3. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, further comprising butadiene rubber particles in addition to the epoxy resin, the phenol resin and the component (C).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7464598A JPH11269352A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Epoxy resin composition for sealing semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7464598A JPH11269352A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Epoxy resin composition for sealing semiconductor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11269352A true JPH11269352A (en) | 1999-10-05 |
Family
ID=13553176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7464598A Pending JPH11269352A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Epoxy resin composition for sealing semiconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11269352A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828369B2 (en) * | 2002-03-05 | 2004-12-07 | Polymatech Co., Ltd | Sheet for conducting heat |
| JP2007246861A (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Resin composition, and varnish obtained using the resin composition, film adhesive, and copper foil attached with film adhesive |
| JP2012131922A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Three Bond Co Ltd | Epoxy resin composition |
| KR101308326B1 (en) * | 2010-07-02 | 2013-09-17 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | Resin composition, b stage sheet, metal foil with resin, metal substrate, and led substrate |
| JP5773160B2 (en) * | 2009-06-30 | 2015-09-02 | Jsr株式会社 | Moisture or oxygen scavenging composition, cured body, and electronic device |
| JP2017190425A (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 京セラ株式会社 | Granular resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7464598A patent/JPH11269352A/en active Pending
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